ansys單元對(duì)稱(chēng)
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys單元對(duì)稱(chēng)的視頻教程
基于ANSYS Workbench下平面對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的求解應(yīng)用
基于ANSYS Workbench下平面對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的求解應(yīng)用
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基于ANSYS Workbench如何實(shí)現(xiàn)對(duì)稱(chēng)模型及結(jié)果的擴(kuò)展顯示仿真計(jì)算分析
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ansys單元對(duì)稱(chēng)的實(shí)例教程
Abaqus有非常豐富的單元庫(kù)，其中就有軸對(duì)稱(chēng)單元，比如CAX4（I/R/H/T），當(dāng)一個(gè)回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有某種載荷對(duì)稱(chēng)性時(shí)，可以用它將三維模型縮減為軸對(duì)稱(chēng)模型來(lái)分析，能減少大量的內(nèi)存和分析時(shí)間，而同樣的模型規(guī)模，3D實(shí)體單元要更耗費(fèi)計(jì)算資源。
那么，回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)受到側(cè)向彎曲或軸向扭轉(zhuǎn)的載荷時(shí)，有沒(méi)有類(lèi)似的單元可以用呢？
橡膠阻尼器的內(nèi)摩擦生熱分析-節(jié)點(diǎn)溫度云圖
比如，假設(shè)上圖中的阻尼器不再是長(zhǎng)方體，而是回轉(zhuǎn)體，且發(fā)生軸向扭曲變形，那么能不能用軸對(duì)稱(chēng)單元來(lái)建模呢？
答案是可以的，在Abaqus的軸對(duì)稱(chēng)單元系里還有一種可考慮Twist的單元，即帶字母G標(biāo)識(shí)的那種類(lèi)型，能夠在分析時(shí)充分考慮回轉(zhuǎn)體的整體扭轉(zhuǎn)變形。
首先，我們可以在part模塊使用Axisymmetric建立環(huán)形塊狀阻尼器的回轉(zhuǎn)截面；然后在mesh模塊劃分好四邊形網(wǎng)格；最后，定義單元類(lèi)型為CGAX4T，即帶扭曲的4節(jié)點(diǎn)軸對(duì)稱(chēng)位移-溫度耦合單元。
這里的橡膠阻尼器材料本構(gòu)采用的是超彈性模型，應(yīng)變能描述形式為Neo Hooke，再結(jié)合時(shí)域黏彈性Prony參數(shù)與非彈性變形能耗散比，來(lái)計(jì)算阻尼器周期性扭轉(zhuǎn)過(guò)程中的材料內(nèi)摩擦生熱。
阻尼器上、下兩個(gè)端面的節(jié)點(diǎn)分別使用位于回轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)參考點(diǎn)來(lái)耦合，固定下端面參考點(diǎn)，并在上端面參考點(diǎn)施加軸向的周期性扭角位移。
阻尼器的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)格-單元
雖然建模時(shí)只考慮了回轉(zhuǎn)截面，但是帶扭曲的軸對(duì)稱(chēng)單元可以將回轉(zhuǎn)體發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)的整體結(jié)構(gòu)響應(yīng)考慮在內(nèi)，這是因?yàn)檫@種單元多了一個(gè)扭轉(zhuǎn)自由度5，拿本例中的位移-溫度耦合單元CGAX4T來(lái)說(shuō)，該單元的節(jié)點(diǎn)具有1、2、5和11四個(gè)自由度。
展開(kāi) 在遇到比較大且不完全對(duì)稱(chēng)的幾何模型時(shí)，我們最好選擇局部特殊處理，快速準(zhǔn)確的完成網(wǎng)格部分工作。下面來(lái)介紹比較合適的方法，對(duì)有些人可能會(huì)有啟發(fā)和幫助。如下圖：
1、 原始幾何模型
2、如圖所示，是不完全對(duì)稱(chēng)模型， 局部幾何特征不一樣，因此 可以考慮把不對(duì)稱(chēng)的部分切割出來(lái)。做完1/2網(wǎng)格，對(duì)稱(chēng)后把多余的單元刪掉，空缺處填補(bǔ)上即可。
3、 清理幾何中可以去掉的特征線。
4、把模型切分成若干相對(duì)比較規(guī)則的塊（從模型最簡(jiǎn)單的幾何特征開(kāi)始分）
5、劃分面網(wǎng)格時(shí)從模型最復(fù)雜最不規(guī)則的塊開(kāi)始
6、生成體單元
7、修改后完整的模型單元
展開(kāi) 案例模型介紹
如下圖所示，此幾何模型為對(duì)稱(chēng)模型，劃分單元時(shí)，為了簡(jiǎn)便快捷，對(duì)模型進(jìn)行切割。取其六分之一模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，劃分完后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)生成整個(gè)模型的單元。
第一步：通過(guò)ANSA TOPO模塊->face->Cut或者Pro.Cut功能對(duì)模型進(jìn)行切割，取其六分之一模型，如下圖所示。
第二步：對(duì)六分之一模型幾何清理，并進(jìn)行分塊，將模型分割成相對(duì)比較規(guī)則的塊，方便后期體網(wǎng)格劃分。
第三步：面網(wǎng)格劃分。在ANSA MESH模塊，通過(guò)Number或者Num+/-功能為模型各個(gè)邊分配節(jié)點(diǎn)數(shù)，并劃分網(wǎng)格。
第四步：體網(wǎng)格劃分。切換到VOLUME MESH模塊，通過(guò)Structured Mesh->Map功能，劃分體網(wǎng)格。
第五步：生成整個(gè)模型。通過(guò)Transform中的旋轉(zhuǎn)復(fù)制功能完成整個(gè)模型。在旋轉(zhuǎn)復(fù)制前，需要新建兩個(gè)點(diǎn)，模擬模型的對(duì)稱(chēng)軸。
ANSA相關(guān)案例——對(duì)稱(chēng)幾何模型的六面體單元生成.pdf
展開(kāi) 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一般為對(duì)軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)；對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，采用Solid186實(shí)體單元需要比較高的電腦配置而且計(jì)算耗時(shí)也比較長(zhǎng)，此時(shí)可以考慮采用軸對(duì)稱(chēng)實(shí)體單元Solid272、273單元來(lái)模擬；Solid272、273單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有3個(gè)方向的平動(dòng)自由度，只要求模型軸對(duì)稱(chēng)，并不需要邊界條件軸對(duì)稱(chēng)。
1問(wèn)題描述
如圖所示的轉(zhuǎn)子模型，材料彈性模量為2.078E11Pa，密度為7800kg/m3，垂直面上兩個(gè)方向的軸承剛度均為4.378E+07 N/m，暫不考慮阻尼的影響。求該轉(zhuǎn)子模型的渦動(dòng)頻率、振型、臨界轉(zhuǎn)速；并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將一階正進(jìn)動(dòng)臨界轉(zhuǎn)速值固定在17000rpm。
展開(kāi) 本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)壓力容器的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)壓力容器分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)壓力容器對(duì)稱(chēng)循環(huán)約束的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 壓力容器分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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ansys單元對(duì)稱(chēng)的最新內(nèi)容
基于ansys apdl建立單元截面分層的材料參數(shù)
建立的截面，多少段，多少個(gè)自定義截面
Ansys Workbench ACT插件，由窗口選中體單元，提取體積和表面積，計(jì)算幾何特征尺寸
問(wèn)題：
在FKM關(guān)于結(jié)構(gòu)疲勞評(píng)估計(jì)算方法中指出：零部件特征尺寸，影響疲勞結(jié)果評(píng)估。原因是材料的應(yīng)力壽命曲線是由標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試獲得的。當(dāng)零部件的特征尺寸與測(cè)試樣件不一致時(shí)，需要考慮零部件的特征尺寸這一因素。（一般而言，當(dāng)零部件的尺寸大于材料標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣件時(shí)，零部件的表面或內(nèi)部缺陷發(fā)生的概率會(huì)增加
對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中承受非線性彈簧單元Combin39的實(shí)際應(yīng)用。
在ANSYS Workbench里提供了兩種方法，一種是WB的雙向彈簧，輸入數(shù)據(jù)表格，其本質(zhì)上采用是LINK8單元進(jìn)行模擬，而不是非線性彈簧combin39。
而利用Combin39單元，需要建立彈簧單元后，插入命令流來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于只承受壓縮載荷的力-位移曲線，輸入到最后，是需要稍等小的正位移和正力數(shù)值。
<p> Ansys Rocky 是一款行業(yè)領(lǐng)先的離散單元法（DEM）軟件，主要用于模擬顆粒和不連續(xù)材料的運(yùn)動(dòng)，可快速準(zhǔn)確地模擬顆粒流，在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。可應(yīng)用于石油和天然氣、農(nóng)業(yè)、制藥、采礦等多個(gè)行業(yè)，用于模擬輸送機(jī) chute、磨機(jī)、混合器等物料處理設(shè)備中的顆粒流動(dòng)行為，幫助工程師優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)，提高工藝效率，降低成本。例如，Sub-Zero
問(wèn)題：
前文在Ansys workbench中使用ACT方式增加了element Faces的反向選擇功能。但是在使用過(guò)程中感覺(jué)，還是有些不方便，所以對(duì)程序進(jìn)行了部分更新。主要是增加了一項(xiàng)對(duì)實(shí)體幾何邊的element Faces轉(zhuǎn)換功能。
結(jié)果示例：
實(shí)現(xiàn)過(guò)程簡(jiǎn)要如下：
? 通過(guò)選擇實(shí)體幾何邊，利用convert to 功能轉(zhuǎn)為與幾何邊相關(guān)聯(lián)的單元。
? 再將單元轉(zhuǎn)為節(jié)點(diǎn)
對(duì)于風(fēng)扇葉片、螺旋槳類(lèi)型的產(chǎn)品模態(tài)分析，往往采用循環(huán)對(duì)稱(chēng)的方式來(lái)進(jìn)行計(jì)算，這樣建立其中的一份，剩余的自動(dòng)擴(kuò)展計(jì)算就可以了，這樣可以極大的縮小網(wǎng)格數(shù)量，降低計(jì)算量。在ANSYS Workbench中如何設(shè)置操作設(shè)置循環(huán)對(duì)稱(chēng)的方法呢？
在 ANSYS Workbench 中對(duì)風(fēng)扇葉片、螺旋槳等循環(huán)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析的步驟如下：
1. 幾何模型準(zhǔn)備
創(chuàng)建基礎(chǔ)扇區(qū)，在
問(wèn)題：
Ansys workbench的框選功能只能按住Ctrl增加選項(xiàng)，卻沒(méi)有反向選擇框選減少的功能！！！
Ansys workbench的connect創(chuàng)建連接非常方便，但是很多時(shí)候幾何面的區(qū)域和實(shí)際想要做連接的區(qū)域大相徑庭。這個(gè)時(shí)候一個(gè)較好的連接區(qū)域選擇方法是使用element Faces進(jìn)行連接區(qū)域的定義。但是遺憾的是ansys workbench的框選功能也是不咋滴，單元選擇較為麻煩
通過(guò)節(jié)點(diǎn)法建立的橋梁模型
靜力分析的前12階模態(tài)
開(kāi)篇點(diǎn)題，不說(shuō)廢話，直接給出生成梁?jiǎn)卧氖謩?dòng)操作方式和模塊化命令流。
手動(dòng)操作
介紹一下標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)梁?jiǎn)卧孛嫣匦裕阌诤罄m(xù)的梁?jiǎn)卧：头抡妗? 1，CAD做成sat文件：首先生成面域
2，file導(dǎo)入ACIS
3，定義單元，劃分網(wǎng)格
ET,1,plane82 !添加單元類(lèi)型plane82
在 ANSYS 中查詢(xún)單元類(lèi)型有多種方法，下面將針對(duì)經(jīng)典 APDL 界面和 Workbench 界面分別展開(kāi)介紹。
經(jīng)典 APDL 界面
1. 使用命令查詢(xún)
在 APDL 的命令輸入窗口輸入特定命令即可查詢(xún)單元類(lèi)型。
查詢(xún)所有單元信息：使用ELIST命令能列出所有單元的詳細(xì)信息，其中包含單元類(lèi)型。輸入命令后按回車(chē)鍵，程序會(huì)在輸出窗口顯示單元的編號(hào)、
